PCBインピーダンス計算機

著者: Henrick Yau
- August 05, 2025
| |

PCBインピーダンス計算機

高速度設計のためのPCB伝送線路の特性インピーダンスを計算します。マイクロストリップ、ストリップライン、差動ペア、および共平面導波管をサポートしています。

伝送線路の種類

PCB材料特性

FR-4: 4.0-4.7, ポリイミド: 3.2-3.5
FR-4: 0.01-0.025, ロジャース: 0.001-0.004
信号周波数は損失に影響します

トレース寸法

1 oz ≈ 35 μm (0.035 mm)
トレースからグラウンドプレーンまでの距離

高度なオプション

Ω
標準値: 50Ω 単一エンド, 100Ω 差動

PCBインピーダンス制御理論

PCBトレースのインピーダンスを制御することは、高速設計における信号の整合性にとって重要です。伝送線路の特性インピーダンスは、トレースの形状、誘電特性、および周囲の基準面に依存します。

インピーダンスに影響を与える主な要因
  • トレース幅 (W): 幅の広いトレースはインピーダンスが低い
  • 誘電体高さ (H): 基準面までの距離が大きいほどインピーダンスが増加する
  • 誘電率 (εr): 高い誘電率はインピーダンスを減少させる
  • 銅厚 (T): 厚い銅はわずかにインピーダンスを減少させる
  • トレース間隔 (S): 差動ペアの場合、間隔が広いほどインピーダンスが増加する
伝送線路の種類
  • マイクロストリップ: 外層にトレースがあり、単一の基準面がある
  • ストリップライン: 2つの基準面の間にトレースがある内層
  • 差動ペア: 反対の信号を持つ2つの密接に結合されたトレース
  • 共平面導波管: 隣接する共平面グラウンドプレーンを持つトレース
PCB設計におけるインピーダンス制御
  • 一般的な値: 50Ω (単一エンド), 100Ω (差動)
  • 製造許容差: 通常、インピーダンス制御基板で±10%
  • 信号反射: トレースに沿ってインピーダンスが変化すると発生する
  • 周波数効果: インピーダンス計算はTEMモードの伝播を仮定する
  • フィールドソルバー: 複雑な形状の場合、2D/3Dフィールドソルバーがより正確な結果を提供する

免責事項: この計算機は業界標準の近似式を使用しています。これらの式はほとんどの設計に対して良好な推定を提供しますが、すべての二次効果を捉えることはできない場合があります。重要な高速設計の場合は、2D/3Dフィールドソルバーの使用やテストによる検証を検討してください。製造のばらつきは最終的なインピーダンスに影響を与えます。